CC BY
32
Сабиев У.К., Роледер А.И. Пути создания эффективных измельчителей зерновых материалов // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. - 2018. -№1 (12) январь - март. - URL http://e-joumal.omgau.ru/images/issues/2018/1/00508.pdf. - ISSN 2413-4066
УДК 631.363.2.02.001.57
Сабиев Уахит Калижанович
Доктор технических наук, профессор ФГБОУВО Омский ГАУ, г. Омск uk.sabiev@omgau.org
Роледер Александр Игоревич
Студент
ФГБОУ ВО Омский ГАУ, г. Омск
Пути создания эффективных измельчителей зерновых материалов
Аннотация: Одним из видов подготовки корма является измельчение, занимающее до 50% всех трудозатрат на приготовление кормов. Рассматриваются пути создания эффективных измельчителей сыпучих материалов, в том числе и возможность использования вибрации для измельчения. Предлагается и описывается устройство для измельчения сыпучих материалов вибрационного действия, обеспечивающий получение готового продукта выровненного гранулометрического состава при низких затратах энергии.
Ключевые слова: измельчитель, эффективный, сыпучий материал, гранулометрический состав, снижения энергозатрат.
Важнейшим критерием увеличения производства животноводческой продукции и условием выживания в рыночных условиях стала ее конкурентоспособность. Поэтому использование ресурсосберегающих технологий и оборудования в животноводстве, в том числе и по измельчению кормов могли бы повысить рентабельность отрасли животноводства [1,2,3].
Измельчение - одна из самых распространенных и важных операций в технологическом процессе приготовления кормов, которой приходится более 50 % общих трудозатрат [4,5,6,7,8].
Традиционные измельчающие устройства молоткового типа не могут обеспечить дальнейшее коренное совершенствование данного процесса. Им присущи высокие энергозатраты на процесс измельчения и большая металлоемкость, невыровненность гранулометрического состава продукта измельчения с большей долей пылевидной фракции [9,10].
Современные исследования в области кормления показывают, что следуют не только обеспечить необходимую крупность частиц скармливаемого зерна для различных видов, групп и возраста животных, но и обеспечить выравненность частиц по гранулометрическому составу [11]. Однако этот вопрос решен не полностью в существующих дробилках. Предстоит решить задачу по созданию новых эффективных измельчителей различных
зерновых материалов, где возможно разрешения одновременно вопросов снижения энергозатрат и получения готового продукта выровненного гранулометрического состава.
Известен путь о целесообразности дифференцированного измельчения, с использованием так называемого «защемленного» удара лезвием по зерновке [12,13,14,15,16,17]. Такой процесс измельчения должен быть управляемым (один-два удара), что позволит значительно снизить энергоемкость процесса и получит конечный продукт выровненного гранулометрического состава [18,19,20,21].
Возможно, использование вибрационных технологий и машин, позволяющих достичь существенных результатов по повышению качественных показателей измельчения. Они представляют собой новое, прогрессивное направление развития вибрационной техники, в том числе и по измельчению сыпучих материалов.
Известна конструкция вибрационно-ударного измельчителя фуражного зерна, состоящего, из молота, выполненного в виде маятника, основание которого подвешено на оси к прямоугольному корпусу (корзине) [22]. Попадая между рабочими щеками молота и корзины, зерновки сыпучего материала неоднократно подвергаются ударному воздействию с частотой, равной частоте вращения ротора электродвигателя. Измельчение происходит за один проход сыпучего материала, при этом обеспечивается требуемая дисперсность готового продукта.
Нами предлагается устройство для измельчения сыпучих материалов, преимущественно зерновых (рисунок).
Содержит корпус 1, в котором размещены ротор 6 с ножами 4 (молотками) и сменное сито 3 (решето), снабженное приспособлением 2 возвратно-поступательного
перемещения в виде храпового кулачкового механизма, при этом механизм жестко связан с ситом, а режущие кромки ножей установлены параллельно плоскости сита. Устройство содержит также электродвигатель 6 и приемный бункер 7 с размещенной в нем заслонкой 8 для регулирования подачи материала на измельчение. Торцовый кулачок 9,связанный с электродвигателем, совершает вращательные движения и, входя в контакт с кулачком 10,взводит его, преодолевая давление пружины 11.Взвод кулачка 10 с ситом осуществляется в интервале 1800 по углу поворота кулачка 9,при этом сито медленно удаляется от ножей. В момент срабатывания зацепления в механизме кулачков 9 и 10 кулачок 10 с ситом мгновенно подбрасывается вверх пружиной.
Таким образом, измельчаемый материал попадает на ножи, а после измельчения ножами попадает снова на сито, при этом часть измельченного материала проваливается сквозь отверстия сита, а часть материала, недостаточно измельченная, вновь подбрасывается ситом на ножи. Выравненность гранулометрического состава продукта помола достигается за счет снижения количества переизмельченного материала и исключения крупных частиц, что происходит с одновременным снижением энергетических затрат.
Ссылки на источники:
1. Практикум по механизации и технологии животноводства: Учеб. пособие / В.А. Пиварчук, У К. Сабиев, А.В. Черняков. - Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2004. - 260 с.: ил.
2. Механизация и технология животноводства : практикум / В.А. Пиварчук, У.К. Сабиев, А.Г. Щербакова. - 2-е изд.., доп и перераб.; М-во сел. хоз-ва Рос. Федерации, Ом. гос. аграр. ун-т. - Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2010. - 284 с.: ил.
С——ч
У / / У / У\У У У У У. у
3. Курсовое и дипломное проектирование по механизации и технологии животноводства: учеб. пособие/В.А.Пиварчук, У.К.Сабиев.-2-е изд., перераб. и доп.- Омск: изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ,2005.—124 с.
4. Сабиев У.К. Интенсификация технологических процессов приготовления комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, Барнаул,2012.-с.43.
5. Сабиев У.К. Интенсификация технологических процессов приготовления комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / ГОУВПО "Алтайский государственный технический университет". Барнаул, 2012.-с.319.
6. Сабиев У.К.Методологическая база обоснования технологического процесса и интенсифицирующих рабочих органов вибрационного и ударного принципа действия для приготовления комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий. Вестник Омского государственного аграрного университета.- 2013, № 2(10).- с.62-64.
7. Сабиев У.К., Демчук Е.В., Мяло В.В. Инновационная техника и технология для производства комбикормов в условиях сельскохозяйственных предприятий. В сборнике: Инновационные технологии в машиностроении. Сборник трудов VIII Международной научно-практической конференции. Юргинский технологический институт. 2017. С. 293-298.
8. Innovative Equipment and Production Method for Mixed Fodder in the Conditions of Agricultural Enterprises / Sabiev U.K., Demchuk E.V., Myalo V.V., Soyunov A.S. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering VIII International Scientific Practical Conference "Innovative Technologies in Engineering" 18-20 May 2017, Yurga, Russian Federation. - 2017. - Volume 221.
9. Сабиев У.К., Пушкарев А.С.Модернизированный измельчитель зерновых материалов. Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. 2017. № 1 (8). С. 42.
10. Сабиев У.К., Пушкарев А.С.Сравнительный анализ устройств для измельчения зерновых материалов. Вестник Омского государственного аграрного университета.- 2016, № 1.-с.221-226.
11. Бирков С.В., Пилюгин К.А., Сабиев У.К. Измельчители фуражного зерна. Новая наука: Теоретический и практический взгляд: Международное научное периодическое издание по итогам Международной научно-практической конференции (Ижевск,4 апреля 2017).-Стерлитамак: АМИ,2017.-№1.-с.10-13.
12. Сабиев У.К., Фомин В.В. Устройство для измельчения зерновых материалов. Вестник Омского государственного аграрного университета.-2008,.№2.-с.75.
13. Сабиев У.К. Математическая модель движения сегмента зерновки в центробежно-роторном измельчителе фуражного зерна/ У.К. Сабиев., В. В. Фомин//Достижения науки и техники АПК.-2010.-№ 2.- С.62-66.
14. Сабиев У.К., Фомин В.В.Снижение энергоемкости измельчения зерна в малогабаритном центробежно-роторном измельчителе методом дифференцирования углов резания на первой и последующих ступенях измельчения. Омский научный вестник.-2011, №2(100)Серия Приборы, машины и технологии.-с.167-170.
15. Сабиев У.К., Фомин В.В., Сабиев И.У. Повышение однородности гранулометрического состава измельченного материала в измельчителе центробежно-роторного действия.//Вестник Алтайского государственного аграрного университета.- 2011, № 4.-с.82-84.
16. Патент № 65401 РФ. Устройство для измельчения зерновых материалов/ Сабиев У.К., Фомин В.В. Опубл. Б.И.№ 22. 2007.
17. Патент № 64942 РФ. Устройство для измельчения зерна. /Сабиев У.К., Фомин. В.В. Опубл. Б.И.№ 20, 2007.
18. Сабиев У.К., Пирожков Д.Н., Сабиев И.У. Некоторые закономерности измельчения фуражного зерна при помощи удара лезвием.// Вестник Алтайского государственного аграрного университета.- 2014, № 12.-с. 132-137.
19. Патент № 162055 РФ. Устройство для измельчения зерновых материалов/ Сабиев У.К., Пушкарев А.С., Сабиев И.У., Фомин В.В. Опубл.Б.И.№14. 2016.
20. Сабиев У.К., Пушкарев А.С., Сабиев И.У.Эффективные измельчители фуражного зерна. В сборнике: Научное и техническое обеспечение АПК,состояние и перспективы развития. Сборник материалов Национальной научно-практической конференции. 2017. С. 118-121.
21. Сабиев У.К., Пушкарев А.С.Результаты работы модернизированного измельчителя. Вестник Омского государственного аграрного университета.- 2017, № 4.-с.245-249.
22. Федоренко И.Я. Пирожков Д.Н. Вибрируемый зернистый слой в сельскохозяйственной технологии: монография/ И.Я. Федоренко, Д.Н. Пирожков. Барнаул: Изд-во АГАУ,2006.- 166 с.
Uahit Sabiev
Doctor of Technical Sciences, Professor FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Alexander Roleder
Student
FSBEI HE Omsk SA U, Omsk
Ways to Create Effective Grain Shredders
Abstract: One of the types of feed preparation is grinding, which occupies up to 50% of the total labor input for the preparation of feed. The ways of creating effective grinders of bulk materials, including the possibility of using vibration for grinding, are considered. A device for grinding loose materials of vibratory action is proposed and described, which ensures the production of a finished product of an aligned granulometric composition at low energy costs.
Key words: shredder, effective, loose material, granulometric composition, energy saving.
